直流单臂电桥_范文大全

直流单臂电桥

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【专家解析】直流单臂电桥

【优秀范文】直流单臂电桥

范文一:直流单臂电桥的工作原理 投稿:贺伽伾

直流单臂电桥的工作原理

直流单臂电桥又称惠斯登电桥,其原理电路如上图所示,图中ac、cb、bd、da四条支路为电桥的四个臂,其中R1(RX)为被测臂,R2、R3构成比列臂,R4称为较臂。在电桥的对角线cd上连接指零仪表(一般是检流计)另一对角线ab上连接直流电源E。

在电桥投入工作时,先接通电源按钮SB,调节电桥的一个臂或几个臂的标准电阻,使检流计指针指示为零,这时,就表示电桥达到平衡。在电桥平衡时,cd两点的电位相等。

则: Uac=Uad, Ucb=Udb

即:I1R1=I4R4, I2R2=I3R3

将这两式相除,得: I1R1/I2R2=I4R4/I3R3

当电桥平衡时,Ig=0

∴I1=I2, I3=I4

代入上式得:

R1R3=R2R4

上式是电桥的平衡条件。它说明:在电桥平衡时,两相对桥臂上电阻乘积等于另外两相对桥臂上电阻的乘积。根据这个关系,在已知三个臂电阻的情况下,就可确定另外一个臂的被测电阻的电阻值。

设被测电阻RX是位于第一个桥臂中,则 RX=R2R4/R3。

图1 单臂电桥原理图R1为被测电阻 R2、R3、R4为可调电阻 P为检流计 E为电池。

单臂电桥的使用方法

1、先将检流计的锁扣打开(内 外),调节调零器把指针调到零位。

2、把被测电阻接在

要求用较粗较短的连接导线,并将漆膜刮净。接头拧紧,避免采用线夹。因为接头接触不良将使电桥的平衡不稳定,严重时可能损坏检流计。

3、估计被测电阻的大小,选择适当的桥臂比率,使比较臂的四档都能被充分利用。这样容易把电桥调到平衡,并能保证测量结果的4位有效数字。

4、先按电源按钮B,(锁定)再按下检流计的按钮G(点接)。

5、调整比较臂电阻使检流计指向零位,电桥平衡。若指针指

6、读取数据:比较臂 比率臂=被测电阻

7、测量完毕,先断开检流计按钮,在断开电源按钮,然后拆除被测电阻,再将检流计锁扣锁上,以防搬动过程中损坏检流计。

通过电桥调节R2、R3、R4数值,当电桥平衡时有:R1=R2×(R3/R4)从而可以测量

出被测电阻。从图可以看出:R1被测电阻包括了引线电阻和接触面接触电阻,故实际电阻应减去引线电阻和接触面接触电阻,被测电阻越小,引线的误差越大,所以单臂电桥常用来测量1欧以上的电阻,一般量程为1~99990欧。对于开关接触电阻一般在微欧级,不宜使用此电桥,因为引线电阻为毫欧级,无法测量,此时可以使用双臂电桥。

范文二:QJ23型直流单臂电桥的使用 投稿:赵膸膹

QJ23型直流单臂电桥的使用

1. QJ23型直流单有电桥基本使用步骤

(1)将电桥水平放置稳定,在使用内部检流计情况下,调节检流计G调零旋钮,使指针指零。

(2)使用万用表粗测被测电阻的阻值,根据粗测结果选择适当的比例臂与比较臂值。

为减少测量误差,要求选择合适的比例臂和比较臂值,使测童结果具有4位有效数字(实际使用比较臂电阻值为1000-9999Ω).

(3)将被测电阻Rx,接入电桥,按下电源按钮B,并顺时针旋转适当角度将电源按钮锁住。

(4)试探按下检流计按钮G并立即释放.观察检流计指针偏转方向与偏转的速度及角度.

若检流计指针偏转速度快或偏转角度大.说明电桥远离平衡状态.可在高位调节比较竹阻值。初始调节时.建议根据情况优先考虑调节十位(xΩ)或百位(x100Ω)电阻值;若检流计指针偏向“+”侧,则应适当增加比较臂限值,反之减小。根据每次试探按动检流计按钮时的指针偏转情况反复调节比较臂阻值.直到电桥接近平衡。

(5)按下并顺时针旋转适当角度锁住检流计按钮G,自最低位起仔细调节比较竹电阻。若仍无法达到平衡再调节上一位比较臂电阻,注惫观察指针偏转情况,直到电桥最终平衡。

(6)松开检流计按钮并读数. [local]E:/xiaozhu/Novels/20130128/16-31-16-70-499.jpg[/local]

(7)松开电源按钮B.

2. QJ23型直流单材电桥使用注意

(1)使用过程中,应密切关注检流计指针偏转悄况.在调节进程的初期.试探按下检流计按钮后应立即释放,防止因调节斌不当或错误调节引起的冲击电流打弯检流计指针或烧坏检流计.

(2)如电桥长时间不使用,应打开背板电池盖取出电池,防止电池漏液腐蚀电极。使用外接电源时,电源电压应符合产品规定,并按规定极性接人.

(3)检流计灵敏度高,一般采用悬丝及无骨架线圈结构减少转动部分的阻力,抗震性差.某些电桥带有检流计锁扣(止动器),搬运时应锁住锁扣并轻拿轻放,防止因振动而震断悬丝。

(4)使用外部检流计需注意检流计的规格、参数(如:电流常数、限尼时间等)应与电桥匹配,一般情况下应优先考虑使用内部检流计。[b]

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范文三:直流单臂电桥的使用方法 投稿:邹神祟

直流单臂电桥的使用方法

1. 使用前,调节调零器使指针指在零位。

2.用万用表欧姆挡估计被测电阻的大致数值。

3.根据被测电阻估计值选择适当的比例臂,使比较臂的四挡电阻都能被充分利用,从而提高测量准确度。

① 用万用表测量的被测电阻估计值约为几Ω(1位数)时,应选用0.001的比例臂;

②被测电阻估计值为几十欧姆(2位数)时,应选用0.01的比例臂; ③被测电阻为几百欧姆,应选用0.1的比例臂;

④被测电阻为几千欧姆时,应选用1的比例臂。

4.测量中在接入被测电阻时,应采用较粗较短的导线,并将接头拧紧,以减小接线电阻和接触电阻。

5.当测量电感线圈的直流电阻时,应先按下电源按钮B,再按下检流计按钮G。

6.调节比较臂电阻。

7.读数,被测电阻=比例臂读数×比较臂电阻。

8.电桥使用完毕,测量完毕,应先松开检流计按钮G,后松开电源按钮B,然后拆除被测电阻,最后将检流计锁扣锁上。

范文四:直流单臂电桥的原理与使用 投稿:张熮熯

直流单臂电桥的原理与使用

摘要:直流电桥是能够精确测得电阻阻值的测量仪表,其应用较为广泛。本文即对直流单臂电桥的原理与测量过程进行了详细的介绍,同时对其使用的相关注意事项进行了总结说明,以供参考。

关键词:直流单臂电桥 原理 测量过程 使用注意

Abstract: DC bridge is able to measure resistance value, which is widely applied. This article is to introduce in details the arm principle and dc electric bridge measurement process, at the same time, sum up the use of the relevant matters attention when using for reference.

Keywords: dc electric bridge, principle, arm measurement process, using note 前言:电阻元件是直流电路中最重要的元件之一,有关电阻值的测量方法也多种多样。通常最普遍的方法是直接采用万用表来测量,只不过测量的结果误差较大;实验室里往往采用伏安法来测量,步骤比较烦琐;要想精确的测量电阻阻值,直流电桥是最佳的测量仪表。直流电桥按其功能可分为直流单臂电桥和直流双臂电桥,其中直流单臂电桥主要适合精确测量1Ω以上的电阻,所以使用比较广泛。

1.直流单臂电桥的原理与测量过程

直流单臂电桥又称惠斯登电桥,其原理电路如图2-1所示。图中被测电阻Rx和R1、R2、R3三个已知电阻连接成四边形,四个电阻的连接点a、b、c、d称为电桥的顶点;由这四个电阻组成的支路ac、cd、ab、bd称为桥臂。在电桥的两个顶点a、d之间(一般称为电桥输入端)接一个直流电源,而在电桥的另外两个顶点c、b之间(一般称为电桥输出端)接一个指零仪(检流计)。

当电桥电源接通之后,调节桥臂电阻R1、R2和R3,使c、b两个顶点的电位相等,即指零仪两端没有电位差,其电流Ig =0,这种状态称为电桥平衡。用电桥测电阻实际上是将被测电阻与已知标准电阻进行比较来确定被测电阻值,只要比率臂电阻和比较臂电阻R1、R2和R3足够精确,Rx的测量准确度也就比较高。又根据Ig=0,我们可以知道,指零仪必须采用高灵敏度的检流计,以确保电桥的平衡条件,从而保证电桥的测量精度。

图2-1 直流单臂电桥简易原理图 图2-2 直流单臂电桥外形图

图2-2为直流单臂电桥的外形图,其组成部件主要包括:

检流计指针:当有电流流过检流计时,指针会发生偏转,流过电流的方向不同,指针偏转的方向也不同。

比例臂旋钮、比较臂旋钮:分别连接R1以及R2、R3电阻(实际电路中电阻有多组),通过调节旋钮可以选择相应的电阻与之相连接,最后的Rx读数为比例臂和比较臂读数的乘积。

调零器:用以测量前的指针调零工作。必须先将检流计锁扣打开,才能进行调零。

Rx接线柱:用以接被测电阻。

检流计连接片:通常放在“外接”位置。为提高在高阻值测量中的精度,需外接高灵敏度检流计时,应将连接片放在“内接”位置,外接检流计接在“外接”两端钮上。

检流计按钮开关“G”和电源开关“B”:旋转90°可锁住,测量过程中调平衡时按下按钮“B”然后轻按检流计按钮“G”;在测量具有电感的元件(如线圈)完毕时,需先松开检流计按钮,后松开电源按钮。

测量的具体过程如下:

将被测电阻接入“Rx”接线柱两端。估计被测电阻值,选择比例臂的适当数值。检查无误后,先按下电源开关“B”,再按下检流计按钮开关“G”,(按钮开关“B”“G”旋转90°可锁住),调节比较臂的四支旋钮,使检流计指针指“零”。此时电桥平衡,被测电阻值等于:比例臂读数乘比较臂读数(欧姆)。

如无法估计被测电阻值,一般将比例臂放在1档,比较臂放在1000欧上,按下“B”按钮,然后轻按“G”按钮后即松开,如检流计指针晃向“+”的一边,说明被测电阻大于1000欧,可把比例臂放在10档,再次接下“B”、“G”按钮,如果指针仍在“+”边,可把比例臂放在100档。如果开始时指针晃向“-”边,则说明被测电阻小于1000欧,可把比例臂放在0.1档或0.01档上。如此,可得Rx的大约数值然后选定倍率,调节四个比较臂读数盘,使检流计平衡。

2.直流单臂电桥使用注意事项

使用前先把检流计锁扣或短路开关打开,并调节调零器使指针或光点置于零

位。

Rx接好后,先估计一下被测量的电阻阻值范围,选择合适的R2/R3比率,以保证比较臂R4的四档电阻都能充分使用。例如:Rx为几个欧姆时,应选比率为0.001。

电源和检流计按钮的使用:测量时先按“电源”按钮,再按“检流计”按钮。

选定倍率后,若检流计指针向“+”偏转,说明R4电阻小了,应增加比较臂R4数值。反之,指针若向“—”偏转,则应减小R4数值。测量完毕,先松开检流计按钮,后松开电源按钮。特别是在测量具有电感的元件(如线圈)一定要遵守上述操作顺序,否则将有很大的自感电动势作用于检流计,造成检流计损坏。在电桥调平衡过程中,不要把检流计按钮按死,应是每改变一次比较臂电阻,按一次按钮测量一次,直至检流计偏转较小时,再按死检流计按钮。

测量结束不再使用时,应将检流计的锁扣锁上。

参考文献:

[1] 章程,程文明,肖建军. 应变测量中单臂电桥的线性化处理方法探讨[J]. 科协论坛(下半月), 2007, (08) .

[2] 朱媛媛. 传感器电桥电路的非线性补偿方法[J]. 现代计量通讯, 2006, (03) .

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

范文五:直流双臂电桥 投稿:蔡鐭鐮

新课引入

新课讲解1、直流单臂电桥的工作原理? Rx=(R2/R3) × R4 2、QJ23型电桥可以外接电源和检流计吗? 都可以 3、利用电桥测电阻时怎样选择比例臂? 使比较臂的四挡电阻都能被充分利用 双臂电桥又称为开尔文电桥,能够消除接线电阻和接触电阻对测量结果的影响,用于测量低值电阻(0.00001~100Ω)。其测量灵敏度及精度都很高。

§5-3直流双臂电桥

直流双臂电桥:凯文电桥,能消除接线电阻和接触电阻的影响,专门用于测量阻值在1Ω 以下的小电阻。

一.构造及工作原理

(一)构造

1.Rx 与 R4 共一臂,Rn (标准电阻)与R 3共一臂,Rn 与Rx 之间用阻值为r 的导

线相连,(r → 0)。

2.Rx 与Rn 都采用两对端钮的接法。

3.R1、 R2 、 R3 、 R4 均为大于10 Ω的标准电阻,R 为电池的限流电阻。

(二)原理

1.当电桥调节至平衡时,I p=0,则有

I1 =I2 ,I3 =I4 ,推导得

Rx =(R2 /R 1)Rn + rR2 /(r +R3 +R4 ) × (R 3/R1 – R4 /R2 )

即 被测电阻=倍率 × 标准电阻盘的读数+校正值

2.为使求解Rx 的公式 与单臂电桥相同,常用以下找措施:

(1)R1 与R3 ,R2 与R4采用联动机构,保证R3 /R1 =R4 /R2,从而校正项始终为零。

(2)Rn , Rx 的连接导线尽量粗,使 r → 0。

3.消除接线电阻和接触电阻的原理

直流双臂电桥的原理如图所示,与单臂电桥不同,被测电阻RX 与标准电阻R4共同组成一个桥臂,标准电阻Rn和R3组成另一个桥臂,RX与Rn之间用一电阻为r的导线连接起来。为了消除接线电阻和接触电阻的影响,RX与Rn都采用两对端钮,即电流端钮C1、C2、Cn1、Cn2,电位端钮P1、P2、Pn1、Pn2。桥臂电阻R1、R2、R3、R4都是阻值大于10Ω的标准电阻。R是限流电阻,可防止仪表中电流过大。

调节各桥臂的电阻,使检流计指零,即Ip=0,此时I1=I2,I3=I4.根据基尔霍夫第二定律可得到如下三个回路方程: 对Ⅰ回路 I1R1=InR n+I 3R 3

对Ⅱ回路 I1R2=InRx+I3R4

对Ⅲ回路 (In-I3)r=I3(R3+R4)

解方程组求得:

上式表示,用双臂电桥测量电阻时,RX由两项决定,其中第一项与单臂电桥相同,第二项称为“校正项”。为了使直流双臂电桥平衡时,求解RX的公式与单臂电桥相同,即RX=(R2/R1)Rn,就必须使校正项等于零。所以,要求R3/R1=R4/R2,同时使r→0。

此时,若电桥平衡,则被测电阻RX=比例臂倍率×比较臂读数。

·知识拓展:直流双臂电桥结构的特点

为满足校正项等于零的条件,双臂电桥在结构上采取了以下措施:

1、将R1与R3、R2与R4采用机械联动的调节装置,使R3/R1的变化和R4/R2的变化保持同步,从而保证校正项等于零。

2、连接Rn与Rx的导线尽可能采用导电性能良好的粗铜母线,使r→0。

采用上述措施后,直流双臂电桥就可以较好的消除接线电阻和接触电阻的影响,因而在测量小电阻时,能够获得较高的准确度。

·举例:QJ44型直流双臂电桥简介

QJ44型直流双臂电桥的原理及面板如图,四个桥臂电阻做成固定倍率的形式,通过机械联动转换开关SA换接,可得到×100、×10、×1、×0.1、×0.01五个固定倍率,并保持

R3/R1=R4/R2,标准电阻Rn的数值可在0.01~0.11Ω范围内连续调节,其调节旋钮与读数盘一起装在面板上。测量时,调节倍率旋钮和Rn的调节旋钮使电桥平衡,检流计指零,此时,被测电阻=倍率数×读数盘读数。

NetLabel31

QJ44型直流双臂电桥的测量范围在0.0011~11Ω,使用1.5~2V的直流电源,并备有外接电源用的接线端子。

二.QJ103型直流双臂电桥

1.面板介绍

SA → 倍率转换开关,(R1 上左, R2 上右, R3 下左 ,R4下右)联动,保证总有

R 3 /R1 = R4 /R2 。

2.电路图的识读

倍率=R2 /R1 ,有 ×0.01, × 0.1, ×1, ×10 ,×100 ,共5个倍率档位。

Rn 的范围: 0.01~0.11测量范围: 0.0011~11Ω电源 :1.5V~2V直流,有外接端钮。

三.直流双臂电桥的使用与维护

直流双臂电桥的型号很多,其操作方法与直流单臂电桥基本相同。下面以QJ44型直流双臂电桥为例,说明其测量电阻的步骤。

步骤1:检查灵敏度旋钮置最小位置,打开检流计机械锁扣,调节调零器使指针指在零位。

提示:1发现电桥电池电压不足应及时更换,否则将影响电桥的灵敏度。

2 采用外接电源时,必须注意电源的极性。将电源的

正、负极分别接到“+”“-”端钮,且不要使外接电源电压超过电桥工作电压的规定值。

步骤2:估测被测电阻,选择倍率臂

用万用表估测被测电阻,选择适当的倍率臂。

估测被测电阻为几欧时,倍率臂应选×100档

估测被测电阻为零点几欧时,倍率臂应选×10档 估测被测电阻为零点零几欧时,倍率臂应选×1档

提示:测量时,倍率臂务必选正确,否则会产生很大的测量误差,从而失去精确测量的目的。

步骤3:接入被测电阻

按四端接线法接入被测电阻时,应采用较短较粗的导线连

接,接线间不得绞合,并将接头拧紧

提示:1、被测电阻有电流端钮和电位端钮时,要与电桥上

相应的端钮相连接。同时要注意电位端钮总是在

电流端钮的内侧,且两电位端钮之间的电阻就是

被测电阻。

2、如果被测电阻(如一根导线)没有电流端钮和电位

端钮,则按下图所示自行引出电流端钮和电位端

钮,然后与电桥上相应的端钮相连接。 C2

RxP2

P1

C1直流电桥

步骤4:接通电路,调节读数盘使之平衡

适当增加灵敏度,然后观察检流计指针偏转。若检流计指针朝“+”方向偏转,应减小读数盘读数;若检流计指针朝“-”方向偏转,应增大读数盘读数,使检流计指针指零。再增加灵敏度,调读数盘读数,使检流计指针指零。如此反复调节,直至检流计指针指零。

提示:

1、由于直流双臂电桥在工作时电流较大,要求上述操作动

作要迅速,以免电池耗电量过大。

2、被测电阻含有电感时,应先锁住电源端钮B,间歇按检

流计按钮G。

3、被测电阻不含电感时,应先锁住检流计按钮G,间歇按

电源端钮B。

步骤5:计算电阻值

被测电阻值=倍率数×读数盘读数

步骤6:关闭电源

先断开检流计按钮G,再断开电源端钮B,然后拆除被测电阻,最后锁上检流计锁扣。

步骤7:电桥保养

课堂小结

课堂练习

与作业 1每次测量结束,都应将盒盖盖好,存放于干燥、避光、无振动的场合。 提示:搬动电桥时应小心,做到轻拿轻放,否则易使检流计损坏 基本方法与单臂电桥相同,需要注意的有两点: 1.四端接线。 2.直流双臂电桥工作时电流较大(因为电阻都比较小),故测量要求尽快完成,以免电池的电量消耗过大。 3.常用电桥型号和技术特性简介 测量电阻的方法、测量电阻的常用仪表及适用范围。 、直流双臂电桥的平衡条件是什么?

2、直流双臂电桥测电阻时,为何精确度很高?

3、直流双臂电桥应注意哪些问题?

·学生练习:

1、 用直流双臂电桥测量导线的直流电阻。

2、用直流双臂电桥测量小电阻的电阻。

3、用直流双臂电桥测量线圈的电阻。

范文六:直流单臂电桥(惠斯通电桥)测电阻 投稿:卢瓿甀

直流单臂电桥(惠斯通电桥)测电阻

教学目的

(1) 掌握用惠斯通电桥测电阻的原理和方法; (2) 掌握线路连接和排除故障的技能; (3) 掌握调节电桥平衡的操作方法。 教学重点

电桥平衡的调整,应用交换法消除装置不对称引起的系统误差。 教学难点

电桥灵敏度的理解。 实验器材

直流单臂电桥:滑线式电桥、箱式电桥,电阻箱,滑线变阻器,待测电阻,数字万用表,直流稳压电源,开关。 课时安排

共3课时,理论讲解20分钟,实验操作讲解10分钟。 教学设计 一、新课引入

电阻是电路中的基本元件,因此,电阻值的测量是电学基本测量之一。测量电阻的方法很多,前面我们已经采用伏安法测量了电阻。由于电压表的分流和电流表的分压,伏安法有不可避免的系统误差,今天我们用灵敏度和准确度都比较高的电桥法来测电阻。

电桥是一种利用电位比较法进行测量的仪器。由于它的灵敏度和准确度都比较高,所以,它在电磁测量技术中应用极为广泛。按使用范围可将它们分为直流电桥和交流电桥两大类。交流电桥主要是用来测量电容、电感和频率等交流电量。直流电桥主要用来测量电阻或与电阻有函数关系的其它物理量,配合其它的变换器,还能用来测量某些非电量(如温度、湿度、微小位移)。另外,还可通过接于桥臂上的光敏电阻或热敏电阻,用于自动控制中。根据结构的不同,又可将电桥分为单臂电桥和双臂电桥两种。单臂电桥主要用于测量1~106Ω的中值电阻;双臂电桥则用于测量1Ω以下的低值电阻。直流单臂电桥又称惠斯通电桥,本次实验是用它来测量中值电阻。 二、实验原理 1、电路原理

直流单臂电桥的电路如图1所示,被测电阻Rx和标准电阻R0,R1,R2构成电桥的四个臂。在CD端加上直流电压,AB间串接检流计G,用来检测其间有无电流(即A、B两点有无电势差)。“桥”指AB这段线路,它的作用是将

A、B两点的电势直接进行比较,以确定电桥的平衡状态。

当电源接通后,电路中将有电流通过,并分别在各桥臂的电阻上产生电压降。在一般情况下,A、B两点间将有电位差,因而,有电流Ig通过检流计,使检流计指针偏转。适当调节R1、R2或 R0的电阻值,可以使A、B两点的电位相等,检流计中无电流通过,即Ig=0,称电桥达到了平衡。这时,电桥四个臂上电阻的关系为:

C

A

D

K1

E R'

图1 直流单臂电桥原理图

RxR1R

,或Rx1R0kR0 (1) 

R2R0R2

上式称为电桥平衡条件。其中,k

R1

称为比率臂倍率,R0称为比较臂,Rx称R2

为测量臂。若R0的阻值和倍率k已知,即可由上式求出Rx。

调节电桥平衡方法有两种:一种是保持R0不变,调节R1/R2的比值;另一种是保持R1/R2的比值不变,调节电阻R0。本实验采用后一种方法,即保持R1/R2不变。 2、电桥灵敏度

在实验中,检流计指零即认为电桥平衡。因检流计的灵敏度是有限的,从而给测量带来误差。为此引入电桥灵敏度S的概念:

S

n

(2) Rx

式中Rx是电桥平衡后Rx的微小改变量,n是由改变量Rx而引起的检流计指针偏转格数。灵敏度S的物理意义是电桥平衡后,改变待测电阻阻值大小引起检流计指针偏转的格数。S越大,灵敏度越高。S还可以写成

S

nIG

SiSl (3) IGRx

式中Si为检流计的灵敏度;Sl为线路灵敏度,它与电源电压、桥臂电阻及电阻位置有关。电源电压越高,电桥灵敏度越高;桥臂电阻越大,电桥灵敏度越低。定义相对灵敏度S相为

S相

n

(4) RxRx

nnnn

 (5) x012

R1R2RxR0

S相

上式表明,可以通过测相对于标准电阻R0的变化R0,测量电桥的相对灵敏度。在计算由灵敏度带来的不确定度时,通常假定检流计的0.2分度为难以分辨的界

限,即取n0.2,由灵敏度带来的不确定度为

ux

u0.20.2,x (6) SRxS相

电桥平衡时,若将检流计与电源易位,电桥仍然是平衡的,但易位前后电桥的灵敏度是不同的。可以证明,电桥中R1R2,即R1/R21为最佳实验条件,此时灵敏度最高,相对不确定度最小。 三、实验内容与步骤

共四个待测电阻,滑线式电桥测1、2号电阻,箱式电桥测3、4号电阻。 1、滑线式电桥测电阻

滑线式电桥是将直流单臂电桥的比率臂电阻R1和R2用一根均匀的电阻丝来代替。电阻丝上装一个可以滑动的按键,按下它可将电阻丝分成l1和l2两段,相当于R1和R2,各段长度可以从旁边的米尺读出。根据均匀导线的电阻和长度成正比的关系,有

R1l1

 (7) R2l2Rx

l1

R0 (8) l2

这就是滑线式电桥的平衡条件。比较臂电阻R0由电阻箱充当。

为了消除倍率l1/l2的误差对测量结果的影响,实验中应在保持l1/l2不变的条件下,交换R0和Rx再测一次。如电桥平衡时R0变成R0',则,

交换前Rx

l1

R0 l2l2'

R0 l1

交换后Rx'

Rx (9)

上式Rx为最后的测量结果,消除了l1/l2的误差对测量Rx的影响。 实验步骤:

(1)按原理图接好线路,用数字万用表做检流计(选直流电压2V档),接于A、B之间。接到桥臂的导线应是短导线。

(2)把滑动按键置于电阻丝的中点,使l1l2,则RxR0,因为这时测量的相对误差最小。

(3)检查线路后接通电源,选适当电压(6V)。调节电桥平衡,方法是:使电阻箱各旋钮都置于“零位”,然后从倍率最大的旋钮开始测试,先旋至较大的阻值,依次减小阻值,观察AB间的电压值,直至AB间的电压值出现最小值,这样就找到了电阻Rx的大约范围。再细调R0,使AB间的电压值为零,则待测电阻Rx就等于R0的值。

(4)对换Rx和R0的位置(注:连接导线不对换),并保持滑动按键位置不动,重测一次,以消除电阻丝不均匀和导线电阻、接触电阻等带来的误差。 2、箱式电桥测电阻

箱式电桥的基本线路与滑线式电桥相同,只是把整个仪器都装在一个箱子里,以便于携带。对照电桥的原理图来了解箱式电桥面板上每个旋钮的功能和使用方法。

(1)待测电阻Rx由面板右下角的Rx接入端接入。(2)R0旋钮由四个盘共

同构成,分别代表个位,十位,百位,千位。(3)倍率旋钮用来调节R1/R2比值,有七种选择:0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。测量时,要根据待测电阻的大小选择合适的倍率,务必使电阻箱R0的四个旋钮都用上,要使测量结果有四位有效数字,以便减小误差。(4)检流计和检流计机械调零。(5)两个按键开关,电源开关B,检流计开关G。G用跃按法,以防电流过大,损伤检流计。 实验步骤:

(1) 打开箱式电桥,检流计调零,灵敏度置于最小。 (2) 将待测电阻用短导线接于Rx两端。 (3) 选取适当倍率K和电压。

(4) 按下电源开关B。调节电桥平衡,使R0的百位以下旋钮置于零,然后用

千位旋钮找出检流计指针向两边偏转的区间。这就是待测电阻的阻值范围。再细调R0使检流计指针指零,记下K和R0,即RxKR0。 四、实验数据 1、滑线式电桥测电阻

2、箱式电桥测电阻

思考题:

(1) 直流单臂电桥的平衡条件是什么?

(2) 为什么用电桥测电阻比用伏安法、欧姆表测电阻准确? (3) 用惠斯通电桥测电阻时,为什么采用交换法? (4) 下列因素是否使惠斯通电桥测量误差增大?

①电源电压不太稳定;②导线电阻不能完全忽略;③检流计没有调好零点;④检流计灵敏度不够高。

(5) 电桥的灵敏度与哪些因素有关? 在实验中有哪些事实可以作证。 (6) 如何用直流电桥测电表内阻?测量的精度主要取决于什么?

(7)电桥电路连接无误,无论如何调节,检流计指针总是向同一个方向偏转或始终不发生偏转,分别说明可能有哪些故障。

(8)电桥平衡后,若交换“桥”和电源的连接位置,电桥是否还保持平衡,试证明之。

(9)电桥的灵敏度是否越高越好?

(10)在自组电桥调平衡的过程中,保护电阻和标准电阻如何配合使用?

范文七:直流单臂电桥及双臂电桥测电阻及温度系数 投稿:侯摅摆

直流单臂电桥及双臂电桥测电阻及温度系数

班级:106041A 姓名:庾文敏

摘要:本文通过了解和掌握用单双臂电桥测电阻的方法和原理,掌握线路连接和排除简单故障的技能来测量导体的电阻率和电阻的温度系数,并最终学习用线性函数的最小乘法来处理实验数据。 关键字:单双臂电桥,导体电阻率,电阻温度系数。

Abstract:This article through to understand and grasp the bridge with single arms of

resistance method and principle, grasps the wiring and ruled out simple fault skills to measurement of the conductor resistivity and resistance temperature coefficient, and eventually learning to use linear function of the smallest multiplication to deal with experimental data. Key word: single arms bridge, conductor resistivity, resistance temperature coefficient.

一,实验所需仪器:四端电阻,滑线式电桥、箱式电桥,电阻箱,滑线变阻器,

待测电阻,数字万用表,直流稳压电源,开关

二,实验原理 :电桥平衡时:(IG=0)

RxR1

R0R2Rx

R1

R0kR0R2

k称为比率臂倍率,R0称为比较臂,Rx称为测量臂。若R0的阻值和倍率k已知,即可由上式求出Rx 。

调节电桥平衡方法有两种:

(1)保持电阻R0不变,调节倍率k;

(2)保持倍率k不变,调节电阻R0

本实验采用后一种方法,即保持倍率k不变

电桥的灵敏度:

电桥相对灵敏度:

可以证明,电桥中倍率k=1为最佳实验条件,此时灵敏度最高,相对不确定度最小。

三,实验内容与步骤 1、滑线式电桥测电阻

滑线式电桥是将直流单臂电桥的比率臂电阻

R1和R2用一根均匀的电阻丝来代替。电阻丝上装一个可以滑动的按键,按下它可将电阻丝分成l1和l2两段,相

当于R1和R2,各段长度可以从旁边的米尺读出。根据均匀导线的电阻和长度成正比的关系,有 x0 2

这就是滑线式电桥的平衡条件。

为了消除倍率的误差对测量结果的影响,实验中应在保持l1/l2不变的条件下,交换R0和Rx再测一次。如电桥平衡时R0变成

R0’,则, 交换前

交换后

l

RR

l

上式为最后的测量结果。 实验步骤:

(1)按原理图接好线路,用数字万用表做检流计(选直流电压2V档),接于A、B之间。

(2)把滑动按键置于电阻丝的中点,使倍率为1。

(3)检查线路后接通电源。调节电桥平衡,方法是:使电阻箱各旋钮都置于“零位”,然后从倍率最大的旋钮开始测试,先旋至较大的阻值,依次减小阻值,直至AB间的电压值出现最小值,这样就找到了电阻的大约范围。再细调,使AB间的电压值为零,则待测电阻就等于R0的值。 (4)对换R0和Rx的位置(注:连接导线不对换),并保持滑动按键位置不动,重测一次,以消除电阻丝不均匀和导线电阻、接触电阻等带来的误差。

2、箱式电桥测电阻

箱式电桥的基本线路与滑线式电桥相同,面板上每个旋钮的功能和使用方法: (1)待测电阻由面板右下角的接入端接入。

(2)旋钮由四个盘共同构成,分别代表个位,十位,百位,千位。

(3)倍率旋钮用来调节比值,有七种选择:0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000。测量时,要根据待测电阻的大小选择合适的倍率,务必使电阻箱的四个旋钮都用上,要使测量结果有四位有效数字,以便减小误差。 (4)检流计和检流计机械调零。

(5)两个按键开关,电源开关B,检流计开关G。G用跃按法,以防损伤检流计。 实验步骤:

(1)打开箱式电桥,检流计调零,灵敏度置于最小。 (2)将待测电阻用短导线接于两端。 (3)选取适当倍率。

(4)按下电源开关B。调节电桥平衡,使R0的百位以下旋钮置于零,然后用千位旋钮找出检流计指针向两边偏转的区间。这就是待测电阻的阻值范围。再细调R0使检流计指针指零,记下R0和倍率。

双臂电桥测低电阻 实验原理:

1、电阻按照阻值大小可分为高电阻(100K以上)、中电阻(1电阻(1~100K)和低

以下)三种。一般说导线本身以及和接点处引起的电路中附加电阻

约为>0.1,这样在测低电阻时就不能把它忽略掉。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又称开尔文电桥)消除了附加电阻的影响,适用于10-5~102 电阻的测量

2、因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接

由图5和图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流IG = 0, C和D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

I1RI3RXI2R3

I1R1I3RnI2R2

I3I2R1I2R3R2

解方程组得

(1)

RX

R2R3RRR1

 R1R1R3R2R1R1R

(2)

通过联动转换开关,同时调节R1、R 2、R3、R,使得

R2R3

R1R成立,则(2)式中

Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、R ix2均包括在低电阻导线

第二项为零,待测电阻

Ri内,则有

RX

R

Rn R1

(3)

实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到R2/R1R3/R。为了减小(2)式中第二项的影响,使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri<0.001),使(2)式第二项尽量小,与第一项比较可以忽略,以满足(3)式。 电阻率的科学符号为 ρ 。

已知物体的电阻,可由电阻率ρ、长度 l 与截面面积 A 计算:

在上式中,

   

电阻 R 单位为欧姆 长度 l 单位为米

截面面积 A 单位为平方米 电阻率 ρ 单位为欧姆·米

实验结果

Ρ=6.91*10 -8

实验心得和个人体会:双臂电桥实验中,实际上即使用了联动转换开关,也很难完全做到 。为了减小(2)式中第二项的影响,使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri<0.001),使(2)式第二项尽量小,与第一项比较可以忽略,以满足(3)式。

本次实验基本达到了实验目的,理解了其原理等。本实验很重要的一方面是操作连接电路,在老师的知道下尝试以对原理的理解来记忆电路,然后接线,效果非常好。

范文八:直流单臂电桥习题与数据处理 投稿:林慓慔

直流单臂电桥

填空题

1.电桥仪器主要分为 直流电桥 和 交流电桥 两大类。直流电桥按其结构又可分为 单臂电桥 和 双臂电桥 。

2. 在通常温度下,多数纯金属的电阻其阻值的大小随温度的变化呈 线性 关系,具有正的电阻温度系数。利用导体材料的这种性质,可以做成 电阻式 温度计,把温度的测量转换成 电阻 的测量。

3.康铜、锰钢等合金电阻几乎不随温度变化,利用合金的这一性质,可制成准电阻 。

4.用QJ24箱式电桥测电阻,选择比率的原则是 充分利用四个读数转盘,使测量结果有4位有效数字 。

5.用箱式QJ24型直流单臂电桥测量一个阻值约为120欧姆的中值电阻,调节平衡后电桥示值为1215,则选择的测量比率是 0.1 ,电阻的测量结果为 121.5Ω 。 6.用QJ24箱式电桥测电阻温度特性,调节电桥平衡要迅速,电桥平衡时应首先读取 温度计 的读数,再记录 电桥的示值 。

思考题

⒈ 为什么要先粗测待测电阻的阻值后再接入电桥测量?

测量时将待测电阻Rx接在电桥的待测臂上,将比较臂转盘各档数值置于待测电阻的标称值或用万用表粗测值的位置,并据此选择合适的比率。以使接通电源和检流计按钮后,检流计指针在量程内接近指零,从而保护检流计不被过电流冲击。

⒉ 在铜电阻的R-t曲线图中,其截距的物理意义是什麽?

铜电阻的R-t曲线图中,其截距的物理意义是铜电阻处于0℃时的电阻值。 ⒊ 本实验在某一温度点上调节电桥平衡后,为什么要求先读温度后读电桥示值? 因为待测电阻的阻值与所处的温度环境是动态对应的,调节电桥平衡时的电桥示值,对应于电桥平衡时的某一温度点,此温度点与电桥平衡时待测电阻的阻值相对应。由于实验条件待测电阻所处的温度环境不能达到稳定的热平衡,温度的变化会使电桥随时失衡,因此要先读温度后读电桥示值。

4. 用箱式电桥测电阻,为什么比率要选择得当?选择比率的原则是什么? 测量时将比较臂转盘各档数值置于待测电阻的标称值或用万用表粗测值的位置,并据此选择合适的比率。接通电源按钮和检流计按钮,依次调节比较臂转盘,直到检流计指零,则根据电桥平衡条件,待测电阻 R x=比率值×R。。因此比率选择要得当,否

则可能使电桥调节平衡有困难或使测量精度降低。

为使测量达到应有的精度,选择比率的原则是能充分利用电桥的四个调节转盘,保证测量读数有4位有效数字。

5.本实验用了哪些物理实验方法和数据处理方法? 答:本实验中电桥是平衡法,也是比较法,还可以说是补偿法,从平衡的显示方法来看又可称为零示法。图中R0,R1,R2均是标准电阻,用作比较用,与被测电阻Rx组成电桥。当电路中有足够大的电流I时,C,D两点电位若不相等,可由灵敏电流计G显示出来,调节R0,使灵敏电流计G指针示零,这时,C,D两点电位相等,桥臂上电压互相补偿,也称电桥达到平衡。数据处理

可采用作图法和最小二乘法。

6.如图所示的电桥电路中,在电流计G上串联一个大电阻Rg有什么作用? 在电桥为调至平衡时,C、D两点可能有较大的电位差,在电流计G上串联一个大电阻Rg可减小桥路上的电流,从而保护电流计免受过大电流冲击。因此在调节电桥平衡时,应首先在电建Sg断开的条件下,粗调电流计指零,再闭合Sg仔细调节R0,使电流计严格指零。

直流单臂电桥实验数据处理

实验数据记录

1. 作铜电阻的温度特性曲线,求铜电阻的电阻温度系数

在通常温度下,多数纯金属的电阻其阻值的大小随温度的变化呈线性关系,具有正的电阻温度系数。在图上取点P1(52.0,62.0);P2(34.0,57.6)

K=

YP2YP1

=0.23(/℃)

XP2XP1

k

==0.00458/℃ Rm

Rm=50.25()  =

0.00460.0043'

×100%=×100%=7.0% E=

0.0043'

62.0)

2.作合金和半导体的电阻温度特性曲线

康铜、锰钢等合金电阻几乎不随温度变化,利用合金的这一性质,可制成标准电阻。

在通常温度下,半导体的电阻随温度的升高而减小,具有负的电阻温度系数。

范文九:用直流双臂电桥测低电阻 投稿:陈翀翁

实验三 用直流双臂电桥测低电阻

9

1实验基本要求

1. 掌握用双臂电桥测低电阻的原理。

2. 了解单臂电桥和双臂电桥的关系与区别。

3. 掌握用自组、箱式双臂电桥测金属导体电阻的方法。 4. 测量金属导体的电阻率。

2仪器简介

3.实验原理

用单臂电桥测电阻时,未考虑各桥臂之间的连线电阻和各接线端钮的接触电阻,这是因为被测电阻和各臂的电阻都比较大,导线电阻和接触电阻(以下称附加电阻)很小,对测量结果的影响可忽略不计。附加电阻约10-2量级,在测低电阻时就不能忽略了。

考察接线电阻和接触电阻对低值电阻测量结果的影响。图1为测量电阻Rx的电路,考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路如图2所示。由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻Ri3和Ri4,所以由R=V/I得到的电阻是(Rx+ Ri1+ Ri2)。当待测电阻Rx很小时,不能忽略接触电阻Ri1和Ri2对测量结果的影响。

- 10 -

图1 测量电阻的电路图 图2 等效电路图

图3 四端接法电路图 图4 四端接法等效电路

为消除接触电阻的影响,接线方式改成四端钮方式,如图3所示。A、D为电流端钮,B、C为电压端钮,等效电路如图4。此时毫伏表上测得电压为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准确计算出Rx。

把四端接法的低电阻接入原单臂电桥,演变成图5所示的双臂电桥,等效电路如图6所示。 标准电阻Rn电流头接触电阻为Rin1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为Rix1、Rix2,这些接触电阻都连接到双臂电桥电流测量回路中,只对总的工作电流I有影响,而对电桥的平衡无影响。将标准电阻电压头接触电阻为Rn1、Rn2和待测电阻Rx电压头接触电阻为Rx1、Rx2分别连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R2、R3、R4相串联,对测量结果的影响也及其微小,这样就减少了这部分接触电阻和导线电阻对测量结果的影响。

图5 双臂电桥电路

11

图6 双臂电桥等效电路

电桥平衡时,通过检流计G电流Ig=0, C、D两点等电位,根据基尔霍夫定律,有

IRIRIR

123n24

(I3I2)RiI2(R3R4)I1R1I3RxI2R3

解方程组得

Rx

R1R2

Rn

R4RiR3R4Ri

(R1R2

R3R4

) (1)

调节R1、R2、R3、R4,使得R1/ R2= R3/ R4,则式(4.9-8)中第二项为零,待测电阻Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内,则有

Rx

R1R2

(2) Rn

实际上很难做到R1/ R2= R3/ R4。为了减小式(1)中第二项的影响,使用尽量粗的导线以减小Ri的值(Ri<0.001),使式(1)第二项尽量小。

如果被测电阻是一段粗细均匀的金属导体,利用双臂电桥精确测出其阻值Rx,然后测出其长度l和直径d,利用下式可求得该金属材料的电阻率。

R

d

4l

2

(3)

4.仪器介绍

QJ42型双电桥面板示意图参见:参考资料1.P91 图4.9-5

5.实验内容

一、测金属导体四端电阻和电阻率

1. 将被测电阻按四端接法接入QJ42型箱式直流双臂电桥。

2. 测量金属导体的电阻值。

被测电阻RX = 倍率 读数盘示值

3. 用螺旋测微计测圆柱形导体的直径d,在不同地方测3次,取平均值。 4. 用卷尺测量P1、P2间导体的长度l。 5. 利用式(3)计算待测电阻的电阻率。

- 12 -

二、用自组双臂电桥测量金属导体的电阻(自己设计表格)

参照图6组装一双臂电桥。用四只电阻箱分别充作R1、R2、R3、R4,用一个数值合适的低值标准电阻作为Rn,它们与被测金属棒Rx(铜棒、铝棒或粗铜导线)一起构成一只双臂电桥。注意在电源支路中加入一限流电阻Rp,Rn和Rx都采用四端钮接法:标准电阻上的电流端钮为较粗的两接线柱,电压端钮为较细的两接线柱。待测电阻上的外侧接线柱为电流端钮,内侧接线柱为电压端钮。待测电阻Rx是指两电压端钮之间的一段金属棒所具有的电阻。

开始测量之前,可先使R1、R2、R3、R4取同一数值,同时Rp置较大阻值状态,这样容易调节电桥的平衡。

接通电源和开关,根据电流计的偏转,改变

R1R2

之值并同步调节

R3R4

保持

R1R2

R3R4

,使电桥达到平衡。

每次调节时,要先断开电源开关K,同步调节后并确认无误时,再闭合K。 粗调平衡后,减少Rp再细调平衡。由式(2)计算出Rx。

6.注意事项

⑴ 连接线路前,先用万用表检测导线是否断路。

⑵ 接线前,应清洁被测金属棒表面,连接用的导线应短而粗,各接头必须干净、接牢,避免接触不良。 ⑶ 比例臂电阻取值较大时,可能检测不到电流,但不能证明桥路已平衡,可适当减小比例臂电阻或更换标准电阻。

7.数据及数据处理

1.箱式直流双臂电桥测金属导体电阻率

8.思考题答

1. 双电桥平衡的条件是什么?

2. 四端电阻的电流端和电压端是如何区分的?

3. 用图4所示的双电桥测量时,如果被测低值电阻的两个电压端引线电阻较大(例如被测电阻远离双电桥,所用引线过细和过长),对测量的准确度有无影响?

13

范文十:直流双臂电桥讲义 投稿:杨朥朦

直流双臂电桥测低值电阻

电阻按照阻值大小区分,大致可分三类:在1Ω以下的为低电阻;在1Ω~100kΩ之间的为中值电阻;在100kΩ以上的为高电阻。不同阻值的电阻,测量方法是不尽相同的。用惠斯通电桥测量中值电阻时,可以忽略导线本身的电阻和接点处的接触电阻的影响(总称为附加电阻,一般附加电阻约为10-3Ω左右)。若待测Rx是低电阻,则这些附加电阻就不能忽略了。对惠斯通电桥加以改进而成的双臂电桥(又名开尔文电桥)消除了附加电阻的影响,适用于10-6~102Ω电阻的测量。常用来测量金属材料的电阻率、电机、变电器绕组的电阻、低阻值线圈电阻、电缆电阻、开关接触电阻以及直流分流器电阻等。

【实验目的】

1. 学习用双臂电桥测低电阻的原理和方法。

2.了解测低值电阻时接线电阻和接触电阻的影响及其避免的方法。 3. 测定金属棒的电阻率。 【实验仪器】

QJ44型携带式直流双臂电桥,待测电阻若干,直尺,螺旋测微器等。 【实验原理】

1、 电阻的四端接法

图1中C1、C2是电流端,通常接电源回路,从而将这两端的引线电阻和接触电阻折合到电源回路的其它串联电阻中;P1、P2是电压端,通常接测量电压用的高电阻回路或电流为零的补偿回路,从而使这两端的引线电阻和接触电阻对测量的影响大为减少。采用这种接法的电阻称为四端电阻。

2、本实验使用的是QJ44型双臂电桥,其工作原理如图2所示。图2中待测电阻Rx和比较用的标准低电阻RN均采用四端接法。从电桥中看出,当桥臂电阻R1、R2、R3、R4取值较大时(>10Ω),与它们对应的导线电阻与接触电阻都可以忽略不计。待测电阻电阻Rx和标准低电阻RN的电压端P1、P1′、P2、 P2′的附加电阻由于和高阻值桥臂串联,其影响就大大减少;两个靠外侧的电流端C1、C1′的附加电阻串联在电源回路中,对电桥没有影响;两个内侧的电流端C2、C2′的附加电阻和连线电路总和为r,只要适当调节R1、R2、R3、R4的阻值,就可以消除r对测量结果的影响。

调节电阻R1、R2、R3、R4,使流过检流计G的电流为零,电桥达到平衡,根据基尔霍夫定理得到以下三个回路方程:

1

I1R1I3RNI2R2

I1R3I2R4I3RX

I(RR)(II)r

24322

将上面三式联解,并消去I1、I2和I3可得

RX

R3rR4RR

RN(12) (1) R1R1R4rR3R4

式(1)就是双臂电桥的平衡条件,可见r对测量结果是有影响的。为了使待测电阻RX的值便于计算及消除r对测量结果的影响,可以设法使第二项为零。通常把双臂电桥做成同轴联动式,使得在调整平衡时R1、R2、R3和R4同时改变,而始终保持成比例。即

R1R2

(2) 

R3R4

在此情况下,不管r多大,第二项总为零。于是平衡条件简化为

RX

R3

RN (3) R1

RRXR

34 (4) RNR1R2

从上面的推导看出,双臂电桥的平衡条件和单臂电桥的平衡条件形式上一致,而电阻r可以消除在平衡条件中,因此r的大小并不影响测量结果,这是双臂电桥的特点。

【仪器简介】

1、QJ44型双臂电桥面板布置图

如图3所示:

图3

2

(1)检流计;

(2)电桥外接工作电源接线柱; (3)检流计电源开关; (4)检流计灵敏度调节旋钮; (5)滑线读数盘; (6)步进读数开关; (7)检流计按钮开关; (8)电桥工作电源按钮开关; (9)倍率读数开关;

(10、13)被测电阻电流端接线柱; (11)检流计电气调零旋钮; (12)被测电阻电位端接线柱。

2、仪器结构

(1)QJ44型双臂电桥比例臂由×100、×10、×1、×0.1和×0.01所组成。读数盘由一个十进盘和一个滑线盘组成的。

(2)检流计包括一个调制型放大器、一个调零电位器和一个调节灵敏度电位器以及一个检流计表头。表头上备有机械调零装置,在测量前,可预先调整零位。当放大器接通电源后,若表针不在中间零位,可用调零电位器,调整表针至中央零位。

(3)在检流计和电源回路中设有可锁住的按钮开关。 (4)QJ44型双臂电阻电桥的原理线路如图4所示。

图4

3、电桥各量程,有效量程,等级指数和基准值如下表所示:

4、使用方法

(1)将仪器连好专用电源线,插入220V插座,打开后面的电源开关,电桥就能工作。 (2)将被测电阻,按四端连接法,接在电桥相应的C1、P1、C2、P2的接线柱上,如图5所示,AB之间为被测电阻。

图5

3

(3)“B1”开关打到“通”位置,检流计工作电源接通,等待5min后,调节检流计指针指在零位上。

(4)估计待测电阻值大小,选择适当量程倍率位置,先按下“G”按钮,再按下“B”按钮,调节步进和滑线读数盘,使检流计指针在零位上,电桥平衡,被测电阻按下式计算:

待测电阻值(RX)= 量程倍率读数 ×(步盘读数+滑线盘读数)

(5)在测量未知电阻时,为保护检流计指针不被打坏,检流计的灵敏度调节旋钮应放在最低位置,使电桥初步平衡后再提高检流计灵敏度。在改变检流计灵敏度或环境等因素的影响,有时会引起检流计指针偏离零位,在测量之前,随时都可以调节检流计零位。 【实验内容与步骤】

1、 用开尔文直流双臂电桥与惠斯顿直流单臂电桥,分别测出三个待测电阻的电值,对结果进行比较,并作分析说明。

2、用直尺和螺旋测微计测出金属棒的直径d,有效长度l及对应的阻值R,用作图法计算金属棒的电阻率。【注意事项】

1、在测量电感电路和直流电阻时,应先按下“B”按钮,再按下“G”按钮,断开时,应先断开“G”按钮,后断开“B”按钮。

2、测量0.1Ω时以下阻值时,“B”按钮应间歇使用。

3、在测量0.1Ω以下阻值时,C1、P1、C2、P2接线柱到被测量电阻之间的连接导线电阻为0.005~0.01Ω,测量其它阻值时,连接导线电阻应不大于0.05Ω。

4、电桥使用完毕后,“B”和“G”按钮应松开,检流计工作电源开关应处于关闭位置,避免消耗电能,同时也能防止内部元件发热影响测量精度。 【思考题】

1、 开尔文直流双臂电桥与惠斯顿直流单臂电桥有哪些异同?

2、 直流双臂电桥的基本原理是什么? 它是如何消除附加电阻的影响的?

3、 被测低电阻为何具有四个端连接?如果电位端与电流端连接错误会有什么现象?

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